ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਗ਼ੈਰ–ਕੀਮਤੀ ਧਾਤ–ਆਧਾਰਤ ਦੋ–ਕਾਰਜਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟ (ਦੋ ਵਿਭਿੰਨ ਕਿਸਮ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮਾਂ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ) ਲਾਗਤ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਮੈਟਲ–ਏਅਰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਈਂਧਨ ਸੈੱਲਾਂ ਤੇ ਸੁਪਰ ਕੈਪੇਸਿਟਰਜ਼ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਨਾਲ।

ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, Zn-ਏਅਰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੇ ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਵਿਭਿੰਨ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤਾਂ ਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਧੇਰੇ ਮੰਗ ਕਰਕੇ ਚੋਖਾ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ, ਪੂਰੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ–ion ਬੈਟਰੀਆਂ, ਸਿੱਕਾ–ਤੇਜ਼ਾਬ ਬੈਟਰੀਆਂ, ਰੀਡੌਕਸ ਫ਼ਲੋਅ ਬੈਟਰੀਆਂ, ਲਿਥੀਅਮ–ਏਅਰ ਬੈਟਰੀਆਂ, ਜ਼ਿੰਕ–ਏਅਰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਆਦਿ ਸੋਡੀਅਮ–ਆਇਓਨ ਬੈਟਰੀਜ਼ੀ ਘਣਤਾ ਜਿਹੇ ਵਿਭਿੰਨ ਕਿਸਮ ਦੇ ਊਰਜਾ ਉਪਕਰਣ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ਾਂ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਉਹ ਪੋਰਟੇਬਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕਸ ਅਤੇ ਬਿਜਲਈ ਵਾਹਨਾਂ ਤੇ ਊਰਜਾ ਭੰਡਾਰਣ ਦੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਲਈ ਕੰਪੈਕਟ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਹਨ, ਜੋ ਪੌਣ ਨਾਲ ਚੱਲਣ ਵਾਲੀਆਂ ਟਰਬਾਈਨਾਂ, ਫ਼ੋਟੋਵੋਲਟੇਅਕ ਪੈਨਲਜ਼, ਬਿਜਲਈ ਗ੍ਰਿੱਡਜ਼ ਅਤੇ ਐਂਡ ਯੂਜ਼ਰਜ਼ ਵਰਗੇ ਅਖੁੱਟ ਊਰਜਾ ਜੈਨਰੇਟਰਜ਼ ’ਚ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉਂਝ ਅਜਿਹੀਆਂ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ ਕੈਟਾਲਿਸਟ (ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ) ਵਿਕਾਸ। ਇੱਕ ਦੋ–ਕਾਰਜਾਤਮਕ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਆਕਸੀਜਨ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤੇ ਬੈਟਰੀ ਡਿਸਚਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤੇ ਉਹੀ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਚਾਰਜਿੰਗ ਚੱਕਰ ਵੇਲੇ ਆਕਸੀਜਨ ਵਿਕਾਸ ਰੀਐਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਉਪਲਬਧ ਰਵਾਇਤੀ ਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਵਧੀਆ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਕਾਰਣ ਉਹ ਬੈਟਰੀਆਂ ਮਹਿੰਗੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਭਾਰਤ ਸਰਕਾਰ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨ ਤੇ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ (DST) ਦੇ ਇੱਕ ਖ਼ੁਦਮੁਖਤਿਆਰ ਖੋਜ ਤੇ ਵਿਕਾਸ ਕੇਂਦਰ ‘ਇੰਟਰਨੈਸ਼ਨਲ ਐਡਵਾਂਸਡ ਰਿਸਰਚ ਸੈਂਟਰ ਫ਼ਾਰ ਪਾਊਡਰ ਮੈਟਲਰਜੀ ਐਂਡ ਨਿਊ ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼’ (ARCI) ਨੇ sPEEK (ਸਲਫ਼ੋਨੇਟਡ ਪੌਲੀਈਥਰ ਈਥਰ ਕੀਟੋਨ) ਨਾਂਅ ਦੇ ਪੌਲੀਮਰ ਦੇ ਕਾਰਬਨੀਕਰਣ ਦੁਆਰਾ ਧਾਤ ਦੇ ions ਨੂੰ ਸਲਫ਼ਰ ਡੋਪਡ ਕਾਰਬਨ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਕਰ ਕੇ ਇੱਕ ਕਿਫ਼ਾਇਤੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਟਾਲਿਸਟ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਵਰਤੇ ਹੋਏ ionomers (ਦੋਵੇਂ ਨਿਊਟਰਲ ਰਿਪੀਟਿੰਗ ਯੂਨਿਟਸ ਤੇ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ਡ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੋਵਾਂ ਨਾਲ ਯੁਕਤ ਪੌਲੀਮਰ) ਨੂੰ ਰੀਸਾਈਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਇੱਕ ion-ਵਟਾਂਦਰਾ ਰਣਨੀਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਹੈ ਜੋ ਬਿਲਕੁਲ ਅਜਿਹੇ ਕਾਰਬਨ ਦੇ ਢਾਂਚੇ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ions ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਸ਼ਨ ਧਾਤ ਦੀ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਲੋਡਿੰਗ ਬਣਤਰ ਉੱਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਸ਼ਨ ਧਾਤ, ਉਚ ਗਤੀਵਿਧੀ ਅਤੇ ਹਾਈ ਸਾਈਕਲਿੰਗ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਲੋਅ ਲੋਡਿੰਗ ਰਾਹੀਂ ਇਸ ਦੀ ਲਾਗਤ ਘਟਦੀ ਹੈ।

ਇਹ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਘਟਾਏ ਵੋਲਟੇਜ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਵੱਲ ਵੀ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਚਾਰਜ–ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਯੋਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਸਲ ਹੋਏ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਰਵਾਇਤੀ ਤੌਰ ਉੱਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ 20% ਜਾਂ ਵਧੇਰੇ ਧਾਤ ਲੋਡਿੰਗ ਵਾਲੇ ਵਧੀਆ ਧਾਤ–ਆਧਾਰਤ ਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਖੋਜ ACS ਐਪਲਾਈਡ ਐਨਰਜੀ ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਈ ਹੈ। 

ਚਿੱਤਰ ਏ) Mn-S-C ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਬੀ) ਦਾ TEM ਚਿੱਤਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਅਤੇ ੲ) ਵਿਕਸਤ ਕੈਟਾਲਿਸਟਸ ਦੀਆਂ ਚਾਰਜ–ਡਿਸਚਾਰਜ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਲਿੰਕ: DOI:10.1021/acsaem.9b01217

ਹੋਰ ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ, ਡਾ. ਕੇ. ਰਮੱਈਆ (ramya@arci.res.in) ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

****

ਐੱਸਐੱਸ/ਆਰਪੀ(ਡੀਐੱਸਟੀ ਮੀਡੀਆ ਸੈੱਲ)